数据驱动的大型居民区电动汽车动态充电可行性分析

以安徽省一个配备了电动汽车充电站的大型居民区为研究对象,首先以该大型居民区的实际电力负荷数据为基础,分析了居民区的常规负荷特性及充电站的电动汽车充电负荷特性,并针对电动汽车充电站接入该居民区配网前后的负荷特性进行对比分析。接着为了利用电价引导电动汽车参与需求响应,针对电动汽车充电站,提出了一种新的动态电价,并以负荷变化量误差最小为目标函数,利用实际数据求解出该地区的弹性需求矩阵来预测动态电价实施后的电动汽车充电负荷。最后分析在现有的分时电价及提出的针对电动汽车充电站的动态电价下的该地区配电网综合负荷特性,验证了可以通过电价引导电动汽车的充电行为,进而改善该充电站所接配网（居民区）的负荷状态,减小了日最大负荷同时也提升了削峰填谷的能力。     

考虑风电消纳的电动汽车充电站有序充电控制

为实现电动汽车充电站对风电的充分利用,降低充电负荷对配网系统运行带来的负面影响,本工作提出一种考虑风电消纳的电动汽车充电优化策略.首先采用蒙特卡罗仿真法对不同数量电动汽车的充电负荷进行预测;然后,在综合考虑风电出力和电动汽车充电需求的基础上,根据风电功率的波动,动态调整分时电价,以包含充电负荷在内的配电网负荷峰谷差最小和用户充电花费最低为控制目标,建立电动汽车有序充电模型,采用改进的粒子群优化算法对模型求解,此外,通过与电动汽车直接接入配网充电的无序情形对比,结果表明,所提策略有效降低充电行为对配电网冲击的同时,能够直接促进风电消纳,提高用户充电的经济性.     

电动汽车充电负荷预测模型及对城市 负荷影响研究

摘要： 电动汽车充电站或充电设备集群的负荷变化情况受具体车流量、电池充电时长、电池起始荷电状态（state of charge,SOC）、充电设备数量等多种因素的影响,变化规律复杂,各个充电站的负荷曲线形态差异很大,难以从本质上表征负荷的一般性规律。从影响充电负荷变化规律的进站车流量入手,研究电动车辆进站流量、充电时长、充电站充电能力等对充电负荷的具体影响,提出适用于充电站负荷快速计算的简化公式和计及多种影响因素的仿真方法。以西北某市为算例,结果表明,该方法能够方便、有效地预测电动汽车充电负荷的时空分布特性,为分析其对电网的影响及充电设施规划等提供依据。     

考虑交通路况的电动汽车充电负荷预测

对电动汽车充电负荷进行预测,是研究电动汽车负荷接入对配电网的影响、充电站选址定容等问题的前提。提出一种考虑交通路况的电动汽车充电负荷预测模型。建立考虑道路拓扑结构、速度-流量模型的道路交通模型,模拟在实际路网约束下车辆的行驶状态;考虑温度和车速的影响得到单位里程耗电量,并结合其他主要参数建立单体电动汽车充电模型;通过出行链理论和OD矩阵法分别获得私家车和出租车出行的起讫点,利用基于出行时间指数的Dijistra算法规划行驶路径;采用蒙特卡罗法进行模拟,得到充电负荷的时空分布。以西安市主城区实际路网为例,验证了该方法的有效性。     

分布式能源接入后的电动汽车实时电价响应控制策略

随着电动汽车的规模化应用,为了缓解电网的压力,越来越多的分布式能源被接入。然而,电动汽车充电站的可再生能源供给一般小于电动汽车充电负荷,须与大电网联合运行。针对分布式能源与电网之间的协同增效利用,提出了微电网内的充电站储能系统与电网相互协调的策略。在建立电动汽车负荷模型的基础上,根据微网内可再生能源实时出力与负荷需求的求解不平衡率,使充电站储能系统和大电网根据不平衡率按一定比例协同运行。当电动汽车接入电网充电时,首次利用强化学习算法建立电价控制模型,实现两者的能源协调控制。以某地区的微网为例进行仿真分析,通过对比不同用户响应度的配电网负荷和充电站储能系统,验证该策略在微电网与大电网协同运行优化的有效性。该策略发挥了充电站储能系统和电网的联合运行优势,减小了电网负荷峰谷差,优化了电力负荷曲线,对解决如何有效地结合分布式能源和大电网对电动汽车进行充电等问题具有一定的实际意义和价值。     

基于加权Voronoi 图和GA-PSO的电动汽车充电站最优规划

考虑到电动汽车的普及,对充电站的需求越来越大,合理规划充电站是保证快速发展电动汽车的一项重要举措。根据某地区现有电动汽车的保有量,考察电动汽车的集中充电所需最大负荷,结合市场充电站的固定建设成本、运维成本、用户充电途中的耗时成本以及电池配送成本,综合考虑上述几种主要成本因素,以总成本最小为目标函数,建立充电站的规划模型。将交叉操作引入到PSO算法中,加强了PSO算法后期的寻优能力,通过采用加权Voronoi图和GA-PSO算法对模型进行计算。结果表明,在结合了多种成本并考虑用户需求的情况下,能够使得规划方法达到最优。     

基于CPLEX与MATLAB的电动汽车充电站优化调度仿真系统

以实现电动汽车充电站收益最大化为目标,针对电动汽车充电站对电动汽车如何选择充电时段的优化调度问题,建立了基于CPLEX和MATLAB的电动汽车充电站优化调度仿真系统。分别采用无序充电、集中式控制充电、分散式控制充电3种方式运行,同时对比了它们对当地日负荷曲线的影响。利用MATLAB中图形用户界面设计功能（GUI）建立了仿真系统界面,进而通过设置各个控件的属性功能及编制M文件来实现优化控制的功能。最后经过编译形成可操作文件。该仿真系统具有可视性、多功能性及可控性等优点,有助于完成电动汽车充电站对电动汽车的优化调度仿真实验。     

分布式电源电动汽车充电站储能系统电价分析

含分布式电源的电动汽车充电站的可再生能源供给常常小于电动汽车充电负荷,须要配电网辅助补充部分电能,不利于配电网的稳定运行。文章提出基于微电网内不平衡率的充电站储能系统的电能与电网电能联动策略。考虑配电网有峰、谷、平3种电价,故将充电站储能系统SOC分成3部分与之相对应,根据微网内可再生能源实时出力与负荷求出不平衡率U_R。当充电出现缺额时,由充电站储能系统和电网以不平衡率为比例协同补充充电缺额,实现了微电网内的能源协调控制。文章采用蒙特卡洛方法模拟电动汽车负荷,通过对比不同用户响应度的配电网等效负荷和充电站储能系统SOC,验证了该策略在微电网运行优化的有效性。该策略充分发挥了充电站储能系统和电网的联合运行优势,减小了电网负荷峰谷差,优化了电网负荷曲线。     

基于负荷跟踪和客户低感知的电动汽车群调个控充电管理方法

针对电动汽车充电站对电网负荷调控指令跟踪精度低、充电客户对站内负荷分配不满意的问题,文章提出了基于负荷跟踪和客户低感知的电动汽车群调个控充电管理方法。首先,基于改进的条件生成对抗网络建立电动汽车单体可调度潜力的预测模型,可根据客户车辆电池管理系统历史上报的充电数据,生成车辆调度潜力时序曲线。然后,根据电动汽车充电集群的调度潜力总曲线和来自电网的负荷调控信号,提出计及能量损失和客户低感知的负荷分解优化模型,使用改进的多目标麻雀搜索算法进行求解,并在四川成都的电动汽车充电站验证了所提模型的合理性,证实其能有效地降低对客户车辆的控制功率损失,提高对调度负荷控制信号的跟踪精度,同时提高单个充电客户的感知满意度。     

EV充电站选址定容及基于蚁群算法概念的建设规划方案研究

随着各类新能源汽车的不断普及,服务于大规模电动汽车(EV)的配套充电设施也同步进行建设。提出了基于实际环境条件及用户实际需求的充电桩选址定容方案,能够应用于电动汽车充电站建设的实际规划。提出基于蚁群算法概念的充电站时序建设规划算法,通过对计划建设的充电站进行重要程度评估,为决策人员提供充电站建设顺序的建议。通过仿真验证规划方案的可行性和有效性,提供充电站规划综合方案。     

一种电动汽车光伏充电站的分时段有序充电策略

  目的  针对电动汽车光伏充电站的有序充电问题,提出一种分时段有序充电策略。  方法  研究了光伏充电站的结构体系及工作原理,构造了电动汽车充电时间、储能电池荷电状态（SOC）范围等约束条件。负荷高峰时段,在满足车辆充电需求的同时,减少向电网的购电量,降低购电费用,并辅助电网“消峰”。负荷低谷时段,在满足车辆充电需求的同时,增加向电网的购电量,辅助电网“填谷”。  结果  通过仿真事例验证了所建模型的有效性,并与即时充电方案进行比较,说明了所建模型在减小充电站的购电费用,降低电网峰谷差方面的优势。  结论  所提电动汽车光伏充电站的充电策略是正确并有效的,可为实际应用提供参考。     

考虑需求差异化和配电网运行风险的充电站规划

针对电动汽车充电站规划与用户需求及配电网运行的适配性问题,在采用EV空间转移概率模型来模拟用户出行不确定性时考虑充电站规划对用户充电行为的影响;综合建设成本、用户充电体验和配电网运行风险等需求建立充电站规划目标;建立空间权重来反映不同功能区域对充电站需求的差异,提出计及空间权重的两级加权Voronoi图进行充电站服务范围分区;分别基于粒子群优化算法和循环支路替换法提出充电站选址定容和充电负荷接入节点优化方法。以一个规划区为例,通过不同充电站数下规划方案对比选出最优方案,结果表明,考虑空间权重的TWVD分区方法比加权Voronoi图具有更好的分区效果。     

考虑电动汽车行驶特性的工业园区电动汽车充电设施规划

[目的]为响应国家节能环保的号召,促进新能源汽车推广与应用,各地市政府不断加大政策支持力度,有力推动了电动汽车充电基础设施发展,随着国内大型工业园区日益增多,提前合理布局电动汽车充电基础设施对推动园区电动汽车快速发展具有重要意义。[方法]分析了电动汽车充电特性和行驶特性,然后建立了充电站建设成本和充电成本的综合最优模型,考虑地理信息系统根据充电设施网格化规划布局方法,采用Pareto求解算法提高了充电设施寻优布局效率;其次,针对不同充电时间和充电成本,对电动汽车充电设施投资回收期进行对比分析。[结果]研究表明:获得了地区充电设施布局规划建设的最优方案,达到提升充电设施设备利用效率,提高投资效益的作用。[结论]通过对珠三角某工业园区充电站规划的实例进行对比分析,表明了本次规划方案的可行性和有效性。     

Economic evaluation of fast charging electric vehicle station with second-use batteries energy storage system

由于电动汽车快速充电站大功率快速充电的特性会对电网的稳定造成冲击,因此考虑在电动车快速充电站中配置电池储能系统（BESS）,对充电站负荷进行削峰填谷,从而减少充电站变压器配置容量、缓解大功率快速充电对电网的不利影响。考虑到目前我国大量退役动力电池亟待回收利用的现状,结合梯次利用电池储能系统,建立了基于电动汽车快速充电站整体成本与收益的经济性评估模型,以快速充电站年净收益最大为目标函数,采用改进的遗传算法对模型优化求解。结合算例对快速充电站不配置储能、配置常规电池储能和配置梯次电池储能等不同情况进行了经济性评估,并综合考虑经济性与储能削减负荷的效果,确定了梯次电池储能系统最优容量配置方案。     

基于激励补偿机制的电动汽车充电站规模优化

针对电动汽车用户行为的随机性和特殊性,基于排队理论建立了考虑误工补偿、环境价值补偿的用户充电费用最小和充电站充电设施费用最小的多目标数学模型;研究不同充电站规模、补偿情况下用户和充电代理商的收益变化,为合理选取充电站建设规模提供参考方案。与此同时,文章采用了日前申报机制引导电动汽车用户的充电行为。研究结果表明,通过合理的配置充电设施,可以使电动汽车用户和充电站均获得理想收益,从而验证了所建模型的实用性和有效性。     

电动汽车接入充电对配电网电压波动的影响

针对电动汽车接入充电增加了发电、输电和配电等方面的压力问题,提出电动汽车接入充电对配电网电压波动的影响。从交流充电桩、充电站、电池充换站几方面分析当前常见电动汽车接入充电设施,并指出电动汽车接入充电设施运行原理。以三相平衡负荷、单相负荷2种充电方式为主,分析汽车接入充电对电压波动产生的影响。采用增强配电网的供电能力、静止无功补偿器和有源滤波器改善电压波动。实验结果表明：不可控整流状态下,电动汽车接入充电对配电网电压产生的影响较大,不可直接接入电网,但在PWM整流状态下,接入充电对配电网电压产生的影响较小,电压波动在标准范围内。     

分布式能源站电动汽车充电站配电设计

分布式能源站是一种分布在用户端的能源供应方式,项目建设地点多位于人员较为密集区域,人员往来及车辆进出较为频繁。随着人们环保意识的增强,电动汽车的市场占有率迅速上升。近年来,分布式能源站批量上马,配建电动汽车充电设施,呈现方兴未艾的态势。充电设施从站用电引接电源,其配电设计有别于常规电厂配套辅机。通过研究充电站配电设计的关键问题,重点推导了充电站负荷计算公式,可为类似工程的设计提供参考。     

计及电网峰谷运行的电动汽车充电服务费定价策略

本文提出了一种计及电网峰谷运行的电动汽车充电服务费定价策略,介绍了峰谷分时电价对电动汽车用户充电行为的影响。通过仿真对比分析了电动汽车随机接入电网充电负荷变化趋势、基于峰谷分时电价、电动汽车并网充电负荷变化趋势以及征收计及电网峰谷运行的充电服务费模式下负荷变化趋势,仿真结果证实征收计及电网峰谷运行的电动汽车充电服务费可以减小电动汽车充电对电网负荷的影响。     

基于外部效应理论的陕西电动汽车充电 服务价格策略研究

摘要： 电动汽车消费者充电价格由电网充电电价和充电服务价格两者构成。在国家已经出台电网充电电价基础上,电动汽车充电服务价格是否合理是影响电动汽车产业化发展的关键问题之一。提出一种电动汽车充电服务价格制定方法。该方法基于外部效应理论,通过分析充电站建设成本、运维成本、财务成本、电能所替代的能源类型等影响充电设施运营商和电动汽车消费者成本效益的主要因素,建立了成本-效益分析数学模型,分别从静态和动态角度分析双方投资使用电动汽车的经济性,研究电动汽车充电服务销售者与消费者双方价格匹配曲线,为政府制定充电服务价格提供决策依据。以西安市典型充电站为例进行了测算分析,结果表明提出的充电电价测算方法的合理性和有效性。     

基于动态交通信息的电动汽车充电需求预测模型及其对配网的影响分析

针对电动汽车兼具交通工具和移动负荷的特性,考虑交通系统对电动汽车行驶行为和充电行为的影响,提出一种基于动态交通信息的电动汽车充电需求预测模型,并评估规模化充电对配网的冲击。该方法首先针对城市交通路网多交叉口特征,建立了融合动态交通信息以及考虑路段阻抗和节点阻抗的“时间-流量”实时动态路网模型,并根据城市路网规模确定了相应的交通网-配电网的交互模型。其次在分析电动汽车行驶特性和充电特性基础上构建了单体电动汽车移动模型。采用OD矩阵分析方法模拟EV随机移动行为和动态Dijkstra算法为车主推荐行驶和充电路线。最后,设计了电动汽车路径规划实验和不同场景下的充电负荷预测算例,验证所提模型的可行性和有效性。